金属的氧化和磷化处理

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金属的氧化和磷化处理

钢铁的氧化处理

钢铁件通过氧化处理在表面生成保护性氧化膜，主要成分是磁性氧化铁（Fe3O4），膜的颜色一般呈黑色或蓝黑色，铸钢和硅钢呈褐色或黑褐色。

氧化处理方法有碱性氧化法、无碱氧化法和酸性氧化法等。

碱性氧化法

一次氧化法

配方1

组分g/L 组分 g/L

NaOH 600 Na3PO4 15～20

NaNO2 60

开始温度为138～140℃；终止温度为148～150℃；时间为60～90min。

配方2

组分 g/L 组分g/L

NaOH 750 NaNO2 250

开始温度为138～140℃；终止温度为148～150℃；时间为60～90min。

二次氧化法

配方1

组分g/L 组分g/L

A槽 B槽

NaOH 500～600 NaOH 700～800

NaNO2 100～150 NaNO2 150～200

温度为135～140℃；时间为10～20min。温度为145～152℃；时间为60～90min。

氧化后处理

为提高氧化膜防锈能力氧化后需进行皂化和填充处理，除需要涂装的，其他全都要用105～110℃机油、锭子油或变压器油浸渍5～10min。若不进行皂化或填充处理，氧化清洗后可直

接浸TS-1胶水防锈油或P-2防锈乳化液。

配方1（填充）

K2Cr2O7 50～80g/L；温度为70～90℃；时间为5～10min。

配方1（填充）

组分 g/L 组分 g/L

CrO3 2 85%H3PO4 1

温度为60～70℃；时间为0.5～1min。

配方3（皂化）

肥皂30～50g/L；温度为80～90℃；时间为5～10min。

酸性氧化法

酸性氧化法的优点是可在常温下操作，节电节能、发蓝时间短、生产效率高、投资少、污染小。缺点是膜层附着力差，耐蚀性不佳，有待于进一步完善。

配方1

组分 g/L 组分用量

Cu(NO3)2 1～3 HNO3 30～40ml/L

H2SeO3 3～5 添加剂适量

对苯二酚2～4

pH值为1～3；温度为室温；时间为3～6min。

配方2

SX-891常温发蓝剂200g/L；温度为室温；时间为3～5min。

无碱氧化法（氧化磷化）

配方

组分 g/L 组分 g/L

H3PO4 10～18 MnO2 10～20

Ba(NO3)2 70～100 xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 30～40

温度为90～100℃；时间为40～50min。

钢铁的磷化处理

钢铁件在含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中经化学处理表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜，这种化学处理方法称为磷化。

磷化膜呈暗灰色或黑色，具有微孔结构，经填充、浸油或涂漆处理具有较好的抗腐蚀性。由于它具有良好的吸附能力和润滑性，磷化膜广泛用作涂料底层和零件冷墩、冷挤时的润滑层，减少表面的拉伤和裂纹。磷化膜还可作为矽钢片的电绝缘层，防止零件粘附低熔点的熔融金属，避免压铸零件与模具粘结。

低温磷化

配方1

组分g/L 组分 g/L xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 40～65 ZnO 4～8

Zn(NO3)2·6H2O 50～100 游离酸度“点” 3～4

NaF 3～4.5 总酸度“点” 50～90

温度为20～30℃；时间为30～45min。

配方2

组分 g/L 组分g/L

Zn(H2PO4)2·2H2O 50～70 游离酸度4～6

Zn(NO3)2·6H2O 80～100 总酸度75～95

NaNO2 0.2～1

温度为15～35℃；时间为20～40min。

中温磷化

配方1

组分 g/L 组分 g/L xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 30～40 Zn2+ 5.5～8

Zn(NO3)2·6H2O 1～2 Mn2+ 0.5～2

Mn(NO3)2·6H2O 80～100 总铁18～22

游离酸度4～7 P2O5 14～20

总酸度60～80 NO3- 34～42

温度为55～70℃；时间为10～15min。

配方2

组分 g/L 组分g/L

xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 30～40 游离酸度 5～8

Zn(NO3)2·6H2O 70～100 总酸度 60～100

Mn(NO3)2·6H2O 25～40

温度为60～70℃；时间为7～15min。

高温磷化

配方1

组分g/L 组分 g/L

xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 30～35 游离酸度 5～8

Zn(NO3)2·6H2O 55～65 总酸度40～60

温度为90～98℃；时间为15～20min。

配方2

组分g/L 组分 g/L

xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 25～30 游离酸度 2～4

HNO3 2～5 总酸度 28～35

温度为97～99℃；时间为25～30min。

“四合一”磷化

除油、除锈、磷化、钝化综合在一起完成的工艺称为“四合一”磷化法，这种方法可使工艺简化、减少设备、缩短工时，提高劳动效率，便于机械化、自动化生产。

“四合一”磷化法获得的磷化膜均匀，细致有一定的耐腐蚀性，适合于作电泳涂漆底层。

配方

组分 g/L 组分用量

85%H3PO4 100 As 20～30ml/L

ZnO 30 HNO3 2ml/L

Zn(NO3)2·6H2O 160 K2Cr2O7 0.3g/L

H2C4H4O6 5 游离酸度18～25g/L

MgCl2 3 总酸度 180～200g/L

(NH4)2MoO4 1

温度为60～65℃；时间为5～15min。

黑色磷化

黑色磷化膜层结晶细致，色泽均匀，外观呈黑灰色，厚度约为2～4μm，磷化膜的耐磨腐蚀性耐磨性比氧化膜有显著提高。

配方

xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 25～35 NaNO2 8～12g/L Ca(NO3)2 30～50 85%H3PO4 1～3ml

Zn(NO3)2·6H2O 15～25 游离酸度 1～3g/L

总酸度24～46g/L

温度为85～95℃；时间为30min。

铝及其合金的氧化处理

铝及其合金的氧化处理有化学氧化与电化学氧化两种，化学氧化得到的氧化膜薄，质软不耐磨，抗蚀性差，一般不单独使用，要作为油漆的良好底层。

电化学氧化处理可得到较厚的硬度高的氧化膜，耐热性、绝缘性和抗腐蚀性均好于化学氧化膜，还可染色。

化学氧化处理

酸性化学氧化

配方

组分用量组分g/L

85%H3PO4 50～60ml/L (NH4)2HPO4 2～2.5

CrO3 20～25g/L H3BO3 1～1.2

NH4HF2 3～3.5g/L

温度为30～36℃；时间为3～6min。

说明无色至红绿色，3～4μm，氧化后零件尺寸无变化，适用于各种铝及铝合金。

配方2

组分g/L 组分g/L

85%H3PO4 45 NaF 3

CrO3 6

温度为20～35℃；时间为10～15min。

说明膜薄、韧性好，抗蚀能力较强，氧化后不需封闭处理，适用于氧化后需要变形的铝及其合金。

碱性化学氧化

配方

组分 g/L 组分 g/L

Na2CO3 50 NaOH 2～2.5

Na2CrO3 15

温度为80～100℃；时间为10～20min。

说明膜钝化后为金黄色厚度0.5～1适用于铝、铝镁、铝锰合金的氧化，可做油漆底层。

化学氧化后填充处理

酸性氧化后处理

配方

K2Cr2O7 30～50g/L；温度为90～95℃；时间为5～10min。

说明烘烤温度不高于70℃，适用于酸性氧化pH值=6～6.7。

碱性氧化后钝化处理

配方

温度为室温；时间为5～15s。

说明烘烤温度不高于50℃。

硫酸阳极氧化

直流电氧化

配方

98%H2SO4 180～200g/L；温度为15～26℃；阳极电流密度为0.8～1.5A/dm2；电压为13～22V；时间为20～40min；阴极材料为铝板。

说明用于铝及铝合金防护氧化。

交流电阳极氧化

配方

98%H2SO4 130～150g/L；温度为13～26℃；氧化时间为40～50min；电压为18～28V；电流密度为1.5～2.0A/dm2。

加添加剂的硫酸阳极氧化

配方

组分 g/L 组分 g/L

98%H2SO4 150～200 H2C2O4·2H2O 5～6

温度为15～25℃；电压为18～24V；电流密度为0.8～1A/dm2。

铬酸阳极氧化

铬酸氧化膜较薄，只有2～5μm，质软弹性高，能保持零件精度和表面光洁度，但耐磨性不如硫酸阳极氧化膜。

配方1

CrO3 30～40g/L；温度为32～40℃；时间为60min；阳极电流密度为0.2～0.6A/dm2；pH值为0.65～0.8；电压为0～40V；阴阳极面积比为3：1；阴极材料为铅或石墨板。

说明适用于尺寸容差小的抛光零件。

配方2

CrO3 50～55g/L；温度为37～41℃；时间为60min；pH值＜0.8；阳极电流密度为0.3～0.7A/dm2；电压为0～40V；阴极材料为铅板或石墨。

说明适用于一般机械加工件、板金件。

草酸阳极氧化

草酸阳极氧化膜厚，一般为8～20μm，最厚可达60μm，弹性好，具有良好的电绝缘性、抗蚀性和硬度，不亚于硫酸阳极氧化膜。

草酸阳极氧化电力耗量大，需要有冷却装置，成本较高。

配方1

H2C2O4·2H2O 50～75g/L；温度为25～35℃；电流密度为1～2A/dm2；电压为50～60V；氧化时间为30～40min；阳极材料为钝铝或铅板；电源为直流。

说明适用于纯铝和铝镁合金制件的防护和装饰性阳极氧化。

配方2

H2C2O4·2H2O 40～60g/L；温度为15～18℃；时间为90～150min；电流密度为2～2.5A/dm2；阳极材料为碳精棒；电压为110～120V；电源为直流。

硫酸硬质阳极氧化

硬质阳极氧化膜厚离可达250～300μm，硬度（HV）在铝合金上，可达2452～4903MPa，在纯铝上可达11768～14710MPa；电阻系数较大，击穿电压可达2000V。主要用于耐磨、耐热、绝缘的铝合金零件的氧化。

硫酸硬质氧化液成分简单，稳定性好，操作方便，成本低，可用于多种铝材。

配方1

98%H2SO4 200～300g/L；温度为-8～10℃；时间为120～150min；电流密度为0.5～5A/dm2；电压为40～90V。

说明适用于变形铝合金。

配方2

98%H2SO4 130～180g/L；温度为10～15℃；时间为60～180min；电流密度为2A/dm2；电压为5～100V。

配方3

98%H2SO4 270g/L；温度为-3～3℃；时间为120～150min；电流密度为2～2.5A/dm2；电压为40～60V；阴极材料为铅板。

瓷质阳极氧化

瓷质阳极氧化就是在铝合金、硬铝抛光面上获得均匀、光滑有光泽而不透明的氧化膜，外观类似瓷釉和搪瓷。这种类瓷膜具有较高的硬度、耐磨性、隔热性、电绝缘性和抗蚀性。适用

于各种仪表、电子仪器上高精度零件表面的防护，或日用品、食品用具表面的装饰。

配方1

组分g/L 组分 g/L

K2TiO(C2O4)2 35～45 H3C6H5O7·H2O 1～1.5

H3BO3 8～10 H2C2O4·2H2O 2～5

温度为24～28℃；时间为30～40min；电流密度开始为2～3A/dm2，终止为0.6～1.2A/dm2；电压为90～110V ；阴极材料为硅碳棒、纯铝板。

说明适用于耐磨的高精度零件。

配方2

组分g/L 组分 g/L

CrO3 30～40 H3BO3 1～3

温度为40～50℃；时间为40～60min；电流密度2～4A/dm2；电压为40～50V；阴极材料为铅板或纯铝板。

说明适用于防护和装饰性铝件的阳极氧化。

其他阳极氧化

高效率阳极氧化

配方

组分 g/L 组分g/L

98% H2SO4 150～180 甘油10～12

1631-Br 0.2～0.3 乳酸10～12

温度为18～22℃；时间为10min；电流密度0.8～1A/dm2；电压为10～12V；搅拌形式为压缩空气。

宽温度范围阳极氧化

配方

组分g/L 组分 g/L

98% H2SO4 140～160 H2C4H4O6 20～60

温度为10～50℃；时间为30～40min；电流密度1～2A/dm2。

说明可在无冷冻设备条件下连续生产，溶液寿命长。

磷酸阳极氧化

配方

组分 g/L 组分 g/L

85%H3PO4 200 K12 0.1

H2C2O4·2H2O 5

温度为20～25℃；时间为18～20min；电流密度2A/dm2。电压为25V。阳极氧化膜封闭处理

络酸盐封闭

配方

K2Cr2O7 40～70g/L；温度为80～95℃；时间为10～20min。

水解盐封闭

配方1

组分 g/L 组分g/L

Ni(Ac)2 4～5 98% H2SO4 0.4～2

pH值为5.5～6；温度为93～100℃；时间为20min。

配方2

组分g/L 组分 g/L

NiSO4·7H2O 3～5 H3BO3 1～3

NaAc·3H2O 3～5

pH值为5～6；温度为70～90℃；时间为10～15min。

金属矿山废水处理新技术

金属矿山废水废渣处理新技术院系:城建给排水工程学号：111824224 ：熊聪 摘要：随着经济建设的快速发展，我国金属矿山废水产生的环境问题日益严重，金属矿山废水的污染已成为制约矿业经济可持续发展的主要因素之一。概述了矿山酸性废水的形成及危害，重点介绍了几种常见的处理矿山酸性废水的处理技术如中和法、硫化物沉淀法、吸附法、离子交换法和人工湿地法，同时介绍了它们的原理、特点和存在的问题，在此基础上，对矿山酸性废水处理技术的研究，并介绍了几种金属矿山废水处理的新技术以及实例。 关键词：金属矿山废水废渣处理新技术 Abstract：With the rapid development of economic construction, the metal mine waste water environment problem is increasingly serious, metal mine waste water pollution has become one of the main factors restricting the sustainable development of mining economy. Formation and harm of the acidic mining waste water are summarized, mainly introduces several common treatment of acidic mining waste water treatment technologies such as neutralization, sulfide precipitation, adsorption, ion exchange method and the method of artificial wetland, and introduces the principle, characteristics and existing problems, and on this basis, the study of acidic mining waste water treatment technology, and introduces several kinds of metal mine wastewater treatment technology and examples. Keywords：Metal mine Waste water Conduct The new technology 一、金属矿山废水的形成及危害 1.1金属矿山废水的形成 在大部分金属矿物开采过程中会产生大量矿坑涌水。当矿石或围岩中含有的硫化物矿物与空气、水接触时，矿坑涌水就会被氧化成酸性矿坑废水。酸性矿坑水极易溶解矿石中的重金属，造成矿坑水中重金属浓度严重超标。同时在雨水的冲刷作用下废石堆和尾矿也产生大量含有高浓度重金属的酸性淋滤水。 1.2金属矿山废水的危害 金属矿山矿山酸性废水中含有大量的有害物质，一般不能直接循环利用，矿

钢铁的磷化处理

钢铁的磷化处理-概述 1、钢铁磷化概念 在含有锌、铁、锰的磷酸盐溶液中，由于金属和溶液的界面上发生化学反应，生成难溶于水的磷酸盐，使钢铁表面形成一层附着良好的保护膜，这种方法称为钢铁磷化。 磷化膜具有微孔结构，在通常大气条件下比较稳定，具有一定的防锈能力，作用漆膜的底层，可以显著地提高涂层的附着力和耐蚀性能。 磷化膜还具有良好的润滑性能，对熔融金属无附着力，并有较高的电绝缘性能，磷化处理对钢制品的抗拉强度、伸长率、弹性、磁化等均无影响，仅疲劳强度略有下降。磷化膜形成过程中相应地伴随铁的溶解，因而磷化后钢制品的尺寸变化甚微，由于磷化具有这些良好的特性，在工业生产中被广泛地采用。 2、磷化膜的分类 ①假转化膜是靠磷化液中本身含有的阳离子来成膜的，其膜是结晶型的，如RYY-8838#、RYY-6602#等。 ②转化膜是靠铁基体有限的腐蚀产生的铁离子来成膜的，加入碱金属离子不参与成膜，其膜为无定型的，如RYY-5501#。 3、磷化膜的组成和性质 ①组成分类：

②性质 A、提高钢铁表面和耐蚀性，吸附性，耐磨性； B、磷化膜的化学稳定性差单独使用必须经后处理； C、磷化后其基体金属的硬度，磁性等均保持不变，但对于高强度钢（强度≥1000N/mm2）磷化后必须进行除氢处理（130-200℃下处理1-4小时）。 D、不粘附熔融金属（Sn、Al、Zn） E、电绝缘性厚10微米，电阻约为5×109Ω F、脆性 ③磷酸铁与磷酸锌系比较 系列优点缺点反应类 型 磷酸铁系单液使用，用量 小，沉淀少,操作 简单 膜薄，防锈期 短，使用寿命短 沉积型 磷酸锌系防锈期长，皮膜均 匀细腻，使用寿命 长需加B剂，表调 过程，有沉淀 置换型 ④、磷化膜的用途； A、作防护装饰涂底层； B、作防腐蚀涂油底层； C、作冷加工润滑用磷化膜； D、减磨润滑用磷化膜； E、电绝缘用。 ⑤、磷化处理分类： 磷化处理有许多分类方法，工业生产上较通用的有如下几种： 1）按磷化液组成，以阳离子为主可分为：锌系、铁系和锰系三大类：2）按处理温度可分为①高温磷化(90-98℃)；②中温磷化(50-70℃)； ③低温磷化(20-35℃)。 3）按处理方式分： a、浸泡式磷化 按工艺流程，将工件顺序浸入磷化液槽中进行处理，大件可用吊挂式，小件用篮框盛装或用滚筒方式磷化。设备简单，操作方便，处理温度可以较高。 b、喷淋法

常见金属表面处理的种类

金属表面处理的种类 电镀 镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。 电泳 电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷涂料离子移动到阴极,并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。 电泳表面处理工艺的特点： 电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。电泳工艺优于其他涂装工艺。 镀锌 镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。现在主要采用的方法是热镀锌。 电镀与电泳的区别 电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。 电泳:溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象。溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。 电泳又名——电着 (著)，泳漆，电沉积。 发黑 钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。其原理是将钢铁制品表面迅速氧化,使之形成致密的氧化膜保护层，提高钢件的防锈能力。

发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。A3钢用碱性发黑好一些。 在高温下（约550℃）氧化成的四氧化三铁呈天蓝色，故称发蓝处理。在低温下（约3 50℃）形成的四氧化三铁呈暗黑色，故称发黑处理。在兵器制 造中，常用的是发蓝处理；在工业生产中，常用的是发黑处理。 采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。 发蓝（发黑）的操作流程： 工件装夹→去油→清洗→酸洗→清洗→氧化→清洗→皂化→热水煮洗→检查。 所谓皂化，是用肥皂水溶液在一定温度下浸泡工件。目的是形成一层硬脂酸铁薄膜，以提高工件的抗腐蚀能力。 金属表面着色 金属表面着色，顾名思义就是给金属表面“涂”上颜色，改变其单一的、冰冷的金属色泽，代之以五颜六色，满足不同行业的不同需求。 给金属着色后一般都增加了防腐能力，有的还增加了抗磨能力。但表面彩色技术主要的应用还在装饰领域，即用来美化生活，美化社会。 抛丸 抛丸的原理是用电动机带动叶轮体旋转(直接带动或用V型皮带传动)，靠 离心力的作用，将直径约在0.2～3.0的弹丸(有铸钢丸、钢丝切丸、不锈钢丸 等不同类型)抛向工件的表面，使工件的表面达到一定的粗糙度，使工件变得 美观，或者改变工件的焊接拉应力为压应力，提高工件的使用寿命。通过提高工件表面的粗糙度，也提高了工件后续喷漆的漆膜附着力。其寓意即为抛丸处理可以为喷漆工艺的前道工序。 喷砂 喷砂是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂）高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外 表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件

电镀废水中各种重金属废水处理反应原理及控制条件

重金属废水反应原理及控制条件 1.含铬废水 (2) 2.含氰废水 (3) 3.含镍废水 (4) 4.含锌废水 (5) 5.含铜废水 (6) 6.含砷废水 (8) 7.含银废水 (9) 8.含氟废水 (10) 9.含磷废水 (11) 10.含汞废水 (11) 11.氢氟酸回收 (14) 12.研磨废水 (14) 13.晶体硅废水 (15) 14.含铅废水 (17) 15.含镉废水 (17)

1．含铬废水 前处理废水包括镀前准备过程中的脱脂、除油等工序产生的清洗废水，主要污染物为有机物、悬浮物、石油类、磷酸盐以及表面活性剂等。 电镀含铬废水的铬的存在形式有Cr6+和Cr3+两种，其中以Cr6+的毒性最大。 含铬废水的处理方法较多，常用的有化学法、电解法、离子交换法等。 电镀废水中的六价铬主要以CrO 42－和Cr 2 O 7 2－两种形式存在，在酸性条件 下，六价铬主要以Cr 2O 7 2-形式存在，碱性条件下则以CrO 4 2－形式存在。六价铬 的还原在酸性条件下反应较快，一般要求pH＜4，通常控制pH2.5～3。常用的还原剂有：焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑铁粉等。还原后Cr3+以Cr（OH） 3沉淀的最佳pH为7～9，所以铬还原以后的废水应进行中和。 （1）亚硫酸盐还原法 目前电镀厂含铬废水化学还原处理常用亚硫酸氢钠或亚硫酸钠作为还原剂，有时也用焦磷酸钠，六价铬与还原剂亚硫酸氢钠发生反应： 4H 2CrO 4 +6NaHSO 3 +3H 2 SO 4 ==2Cr 2 （SO 4 ） 3 +3Na 2 SO 4 +10H 2 O 2H 2CrO 4 +3Na 2 SO 3 +3H 2 SO 4 ==Cr 2 （SO 4 ） 3 +3Na 2 SO 4 +5H 2 O 还原后用NaOH中和至pH=7～8，使Cr3+生成Cr（OH） 3 沉淀。 采用亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下： ①废水中六价铬浓度一般控制在100～1000mg/L； ②废水pH为2.5～3 ③还原剂的理论用量为（重量比）：亚硫酸氢钠∶六价铬=4∶1 焦亚硫酸钠∶六价铬=3∶1 亚硫酸钠∶六价铬=4∶1 投料比不应过大，否则既浪费药剂，也可能生成 ［Cr 2（OH） 2 SO 3 ］2－而沉淀不下来； ORP= 250～300mv

三种常见重金属的处理方法的比较

三种常见的处理方法的比较 一、石灰中和法 1.1基本原理 石灰中和反应法是在含重金属离子废水中投加消石灰C a( O H ) : , 使它和水中的重金属离子反应生成离子溶度积很小的重金属氢氧化物。通过投药量控制水中P H 值在一定范围内, 使水中重金属氢氧化物的离子浓度积大于其离子溶度积而析出重金属氢氧化物沉淀, 达到去除重金属离子, 净化废水的目的。 将废水收集到废水均化调节池,通过耐腐蚀自吸泵将混合后的废水送至一次中和槽,并且在管路上投加硫酸亚铁溶液作为砷的共沉剂(添加量为Fe/As=10),同时投加石灰乳进行充分搅拌反应,搅拌反应时间为30 min,石灰乳投加量由pH 计自动控制,使一次中和槽出口溶液pH值为7.0;为了使二价铁氧化成三价铁,产生絮凝作用,在一次中和槽后设置氧化槽,进行曝气氧化,经氧化后的废水自流至二次中和槽,再投加石灰乳,石灰乳投加量由pH计自动控制,使二次中和槽出口溶pH值为9～11;在二次中和槽废水出口处投加3号凝聚剂(投加浓度为10 mg/L),处理废水自流至浓密机,进行絮凝、沉淀;上清液自流至澄清池,传统的石灰中和处理重金属废水流程如下： 石灰一段中和及氢氧化钠二段中和时，各种重金属去除率随pH不同而沉淀效果不同，不同的金属的溶度积随PH不同而不同。同一PH所以对重金属的沉淀效果不一样，而废水中的重金属通常不只一种，根据重金属的含量在进水时把配合调到某金属在较低ph溶度积最高时对应的PH。加石灰乳进行中和反应，沉淀废水中的大部分金属。上清液进入下一个调节池，进入调节PH ，进入二次中和反应池，除去剩余的重金属离子。 1.2 石灰中和沉淀的优缺点 采用石灰石作为中和剂有很强的适应性,还具有废水处理工艺流程短、设备简单石灰就地可取,价格低廉,废水处理费用很低,渣含水量较低并易于脱水等优点，但是,石灰中和处理废水后,生成的重金属氢氧化物———矾花,比重小,在强搅拌或输送时又易碎成小颗粒,所以它的沉降速度慢。往往会在沉降分离过程中随水流外溢,又使处理后的废水浊度升高,含重金属离子仍然超标。要求废水不含络合剂如C N 一、N H 。等, 否则水中的重金属离子就会和络合剂发生络合反应, 生成以重金属离子为中心离子以络合剂为配位体的复杂而又稳定的络离子, 使废水处理变得复杂和困难。已沉降的矾花中和渣泥的含水率极高(达99%以上),其过滤脱水性能又很差,加上组成复杂、含重金属品位又低,这给综合回收利用与处置带来了困难,甚至造成二次污染。此外，渣量大，不利于有价金属的回收，也易造成二次污染II。用石灰水处理的重金属废水。由于不同重金属与OH的结合在同一PH下不同,同一金属在不同PH下的溶度积不同。所以，用传统的石灰法处理重金属含量较多的复杂的废水，显然不行，首先某些重金属不能达标排放，其次，处理废水中含钙比较多。在冶炼厂，很难循环使用。 二、硫化沉淀法

金属表面磷化处理的种类及各自的特点

一、金属表面磷化处理的种类及各自的特点 磷化处理分类方法较多，工业上较为常用的有以下几种。 1、按磷化膜种类分 可把磷化分为锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。 磷化膜分类及特征： 磷化膜类 别磷化膜基本成分 铁基体单 位面积膜 层（g/m2） 结晶类型 锌系Zn2Fe(PO4)·4H2OZn3(PO4)2·4H2O 1～40 定型晶结构，树枝状、针状、空 隙较多 锌钙系Zn2Ca(PO4)2·4H2OZn2Fe(PO4)2·4H2O Zn3(PO4)2·4H2O 1～15 紧密颗粒状，有 时有大的针状 颗粒，空隙较少 锌锰系Zn2Fe(PO4)2·4H2OZn3(PO4)2·4H2O(M n,Fe)5H2(PO4)4·4H2O 1～40 颗粒-树枝-针 状混合晶型，空 隙较少 锰系(Mn,Fe)5H2(PO4)4·4H2OMn3(PO4)2·3 H2O酸式磷酸铁锰 1～40 密集颗粒状，空 隙少 铁系Fe5H2(PO4)4·4H2O 5～20 颗粒状，空隙较 多 非晶相铁 系Fe3H2(PO4)2·8H2OFe2O3FePO4 2.5～1.5 膜薄，结构呈非 晶相平面分布 2、按磷化膜质量分类 实际应用中，一般根据单位面积膜层质量（g/m2）衡量，可分为重量级、次重量级、轻量级、次轻量级四种。。通常膜薄附着力好，而膜厚耐蚀性好，涂装前处理所需膜层为0.5~7.5g/m2，一般锌系磷化膜控制在1~4.5g/m2，铁系磷化膜控制在0.2~1g/m2，与阴极电泳或粉末涂料配套时磷化膜控制在1~3g/m2。

质量分类膜质量/ （g/m2） 膜主要成分用途 次轻量级0.2～1 磷酸铁、磷酸钙等用于变形大的工件作底层轻量级 1.1～4.5 磷酸锌等作通用底层 次重量级 4.6～7.5 磷酸锌等用于基本不变形的工件作 底层 重量级>7.5 磷酸锌、磷酸锰等作防锈用，不作底层 3、按磷化处理温度分类 (1)高温磷化磷化处理温度为80～90℃。优点是配方成份简单，磷化速度快，磷化膜的耐蚀性、硬度及耐热性能较高。缺点是槽液温度高、耗能大、蒸发量大、沉渣多，成本高，形成磷化膜较厚且粗糙，一般不作涂装前的磷化。 (2)中温磷化磷化处理温度为60～75℃。优点是磷化速度较快，磷化结晶较细，耐蚀性能好，但磷化膜仍较厚，涂装后涂膜的光泽不好，一般适用于耐蚀性防护层及喷、刷漆的底层，但不适用于电泳及静电粉末喷涂的底层。 (3)低温磷化磷化处理温度为35～55℃。低温磷化成膜动力主要依赖配方中的促进剂等物质，形成的磷化膜薄而致密，平整光滑，槽液稳定，沉渣较少，能耗小，维护简便，使用综合成本低，是目前国内外涂装底层处理的主要技术。 (4)常温磷化常温状态下，不加温的磷化工艺。磷化成膜的动力完全依赖于配方中的促进剂成分。节能，减少设备投资，是新的发展趋势，但磷化速度较侵，对大批量产品不适用。磷化配方复杂，槽液维护调整难度较大，槽液浓度较高，但综合成本较低，是发展方向。 4、按磷化处理工艺分类 磷化工艺主要有浸渍法、喷淋法和涂刷法，其作用和特点如表4所示。

重金属废水处理方法

1.3 重金属废水处理方法 现代水处理技术，按原理可分为化学处理法，物理处理法和生物化学处理法3大类[6]。生物法处理无机重金属离子废水的技术正在积极的研究和试用中。 化学法是利用化学反应的作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质（包括悬浮的、溶解的、胶体的等）。主要方法有中和、混凝、电解、氧化还原等。 ⑴中和沉淀法：投加碱中和剂，使废水中重金属离子形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除的方法。碱石灰(CaO)等石灰类中和剂，价格低廉，可去除汞以外的重金属离子，工艺简单，处理成本低[7]。但沉渣量大，含水率高，易二次污染，有些重金属废水处理后难以达到排放标准。 ⑵硫化物沉淀法：硫化物沉淀法的沉淀机理是：废水中的重金属离子与S2-结合生成溶解度很小的盐。操作中应该注意以下几个方面：①硫化物沉淀一般比较细小，易形成胶体，为便于分离应加入高分子絮凝剂协助沉淀沉降；②硫化物沉淀中沉淀剂会在水中部分残留，残留沉淀剂也是一种污染物，会产生恶臭等，而且遇到酸性环境产生有害气体，将会形成二次污染[8]。 ⑶铁氧体沉淀法：FeSO4可使各种重金属离子形成铁氧体晶体而沉淀析出。经典铁氧体法能一次脱除多种重金属离子，设备简单，操作方便[9]。但不能单独回收重金属。铁氧体法工艺流程技术关键在于：①Fe3+:Fe2+ =2:1，因此，Fe2+的加入量，应是废水中除铁以外各种重金属离子当量数的2倍或2倍以上；②NaOH或其碱的投入量应等于废水中所含酸根的0.9～1.2倍浓度；③碱化后应立即通蒸汽加热，加热至60～70℃或更高温度；④在一定温度下，通入空气氧化并进行搅拌，待氧化完成后再分离出铁氧体。 铁氧体法处理含重金属离子的废水，能一次脱除废水中的多种金属离子，对脱除Cu， Zn，Cd，Hg，Cr等离子均有很好的效果。 物理法是利用物理作用分离污水中呈悬浮固体状态的污染物质。主要方法有离子交换法，沉淀法，上浮法，气浮法，过滤法和反渗透法等。 ⑴离子交换法：离子交换法是重金属离子与离子交换树脂发生离子交换的过程。螯合树脂具有螯合基团，对特定重金属离子具有选择性。腐植酸树脂是由腐植酸和交联剂交联而成的高分子材料，具有阳离子交换和络合能力。这两类树脂实质上开拓了阴阳离子树脂的应用范围。

工业废水中金属离子的去除方法

1化学沉淀 化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉淀法等。 中和沉淀法 在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点： （1）中和沉淀后，废水中若pH值高，需要中和处理后才可排放； （2）废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH值，实行分段沉淀； （3）废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过预处理； （4）有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。 硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀后从废水中去除的方法。 与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，反应时最佳pH值在7—9之间，处理后的废水不用中和。硫化物沉淀法的缺点是：硫化物沉淀物颗粒小，易形成胶体；硫化物沉淀剂本身在水中残留，遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。为了防止二次污染问题，英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法，即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子（该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高）。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解，这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来，同时能够有效地避免硫化氢的生成和硫化物离子残留的问题。 2氧化还原处理 化学还原法 电镀废水中的Cr主要以Cr6＋离子形态存在，因此向废水中投加还原剂将Cr6＋还原成微毒的Cr3＋后，投加石灰或NaOH产生Cr（OH）3沉淀分离去除。化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一，在我国有着广泛的应用，其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同，可分为FeSO4法、NaHSO3法、铁屑法、SO2法等。 应用化学还原法处理含Cr废水，碱化时一般用石灰，但废渣多；用NaOH 或Na2CO3，则污泥少，但药剂费用高，处理成本大，这是化学还原法的缺点。 铁氧体法 铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的。在含Cr废水中加入过量的FeSO4，使Cr6＋还原成Cr3＋，Fe2＋氧化成Fe3＋，调节pH值至8左右，

常见工业废水处理技术介绍

常见工业废水处理技术介绍 在电子、塑胶、电镀、五金、印刷、食品、印染等行业，从废水的排放量和对环境污染的危害程度来看，电镀、线路板、表面处理等以无机类污染物为主的废水和食品、印染、印刷及生活污水等以有机类污染物为主的废水是处理的重点。本文主要介绍几种比较典型的工业废水的处理技术。 一、表面处理废水 1.磨光、抛光废水 在对零件进行磨光与抛光过程中，由于磨料及抛光剂等存在，废水中主要污染物为COD、BOD、SS。 一般可参考以下处理工艺流程进行处理： 废水→调节池→混凝反应池→沉淀池→水解酸化池→好氧池→二沉池→过滤→排放 2.除油脱脂废水 常见的脱脂工艺有：有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、超声波脱脂。除有机溶剂脱脂外，其它脱脂工艺中由于含碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂，废水中主要的污染物为pH、SS、COD、BOD、石油类、色度等。 一般可以参考以下处理工艺进行处理： 废水→隔油池→调节池→气浮设备→厌氧或水解酸化→好氧生化→沉淀→过滤或吸附→排放

该类废水一般含有乳化油，在进行气浮前应投加CaCl2破乳剂，将乳化油破除，有利于用气浮设备去除。当废水中COD浓度高时，可先采用厌氧生化处理，如不高，则可只采用好氧生化处理。 3.酸洗磷化废水 酸洗废水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生，废水pH一般为2－3，还有高浓度的Fe2＋，SS浓度也高。 可参考以下处理工艺进行处理： 废水→调节池→中和池→曝气氧化池→混凝反应池→沉淀池→过滤池→pH回调池→排放 磷化废水又叫皮膜废水，指铁件在含锰、铁、锌等磷酸盐溶液中经过化学处理，表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜，作为喷涂底层，防止铁件生锈。该类废水中的主要污染物为：pH、SS、PO43－、COD、Zn2＋等。 可参考以下处理工艺进行处理： 废水→调节池→一级混凝反应池→沉淀池→二级混凝反应池→二沉池→过滤池→排放 4.铝的阳极氧化废水所含污染物主要为pH、COD、PO43－、SS等，因此可采用磷化废水处理工艺对阳极氧化废水进行处理。 二、电镀废水 电镀生产工艺有很多种，由于电镀工艺不同，所产生的废水也各不相同，一般电镀企业所排出的废水包括有酸、碱等前处理废水，氰

金属表面处理工艺有哪些,常见金属表面处理方法

金属表面处理工艺有哪些_常见金属表面处理方法有哪些 金属表面在各种热处理、机械加工、运输的过程中，不可避免地会产生腐蚀、随着油污和杂质等，产生氧化现象，这就需要进行表面处理。 金属表面处理有很多种，按照其特性的不同可分为溶剂清洗、机械处理和化学处理三大类。根据不同氧化程度的金属表面，应采用不同的处理方式。如对于较薄的氧化层可采用溶剂清洗、机械处理和化学处理，或者直接采用化学处理，对于严重氧化的金属表面，由于氧化层较厚，如果直接采用溶剂清洗和化学处理，不但处理不彻底，还会浪费大量的清洗剂和化学剂，最好先采用机械处理。 溶剂清洗是对使用溶剂对金属表面进行清洗的一种处理方法，该方法可以有效去除工件表面的油污、杂质和氧化层，使工件表面获得清洁。经溶剂清洗后的金属表面具有高度活性，更容易受到灰尘、湿气的污染，所以处理后的工件还要进行喷涂、喷涂等表面处理，提高工件的抗腐蚀能力。 金属的表面处理有哪些？ 不锈钢：电镀、抛光、拉丝、电泳、PVD、蚀刻、彩色钝化 铝合金：阳极氧化、电镀、蚀刻 镁合金：电镀、钝化皮膜 钛合金：电镀、阳极氧化 锌合金：电镀、钝化 铸铝：电镀、阳极氧化 钢铁：钝化、磷化 电镀 镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。 电泳 电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷涂料离子移动到阴极,并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。 电泳表面处理工艺的特点： 电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。电泳工艺优于其他涂装工艺。 镀锌 镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。现在主要采用的方法是热镀锌。 电镀与电泳的区别 电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。

金属表面的磷化处理方法

金属表面的磷化处理方法 根据本发明的方法，将经过上述除油清洗的工件浸入酸性磷化液中，磷化的水溶液含有锌化合物，其含量相当于0.5克/升-1.5克/升的锌离子，相当于5-30克/升磷酸根离子的磷酸盐，相当于0.01至0.2克/升亚硝酸根离子的亚硝酸盐和(或)0.05至2克/升的芳族硝基化合物，溶液温度为40°-70℃，浸渍15至120秒。然后以同样温度的同样磷化液喷2秒以上，通常在喷后依次用自来水及去离子水清洗。 磷化液中的主要成份是锌离子，含量可以是0.5-1.5克/升，最好是0.7-1.2克/升。低于0.5克/升时，就不能产生均匀的磷化膜，而只形成不均匀的蓝膜。含量高于1.5克/升时，会产生均匀磷化膜，但膜层易于含有叶片状结晶，就象普通喷淋工艺所形成的那样，因而就不宜于作阳离子电泳漆的底层。锌离子的加入，可用氧化锌、碳酸锌、硝酸锌等。磷酸盐离子含量可为5至30克/升，最好是10至20克/升。低于5克/升时易于形成不均匀的膜层，超过30克/升时不会再有很大的作用。磷酸根离子的来源可为磷酸、磷酸钠、磷酸锌、磷酸镍等。 作为磷化促进剂，可用亚硝酸根离子。其含量为0.01-0.2克/升，最好是0.04-0.15 克/升。或者是使用芳族硝基化合物，含量为0.05-2克/升，最好是0.1-1.5克/升。亦可二者共用。倘若这些促进剂含量低于下限，就不可能获得足够的磷化，而生成黄锈或类似的膜层。如含量超过上限，就会形成不均匀的蓝色膜层。亚硝酸根离子的来源可为亚硝酸钠、亚硝酸铵等。至于芳族硝基化合物，则可用间-硝基苯磺酸盐类(如间硝基苯磺酸钠)、硝基苯甲酸、硝基间苯二酚等。 磷化液除含有上述锌离子、磷酸盐离子、亚硝酸盐离子及一种芳族硝基化合物外，还可以含有硝酸盐离子、氯酸盐离子、镍离子和钴离子。这些任选的附加离子含量可为:硝酸盐1-10克/升，最好是2-8克/升；氯酸盐0.05-2克/升，最好是0.2-1.5克/升；镍离子0.05-2克/升，最好是0.2-1.5克/升；钴离子0.05-2克/升，最好是0.1至1克/升。这些附加成分可为一种，亦可为两种或两种以上结合使用。其添加形式最好是硝酸、硝酸钠、硝酸铵、硝酸锌、硝酸镍、盐酸、氯酸钠、氯酸铵、碳酸镍、硝酸镍、氯化镍、磷酸镍、碳酸钴、硝酸钴、氯化钴、磷酸钴等。 用这种磷化液处理时，磷化液温度可为40°-70℃，最好是45°-60℃。温度低于40℃时，不能平稳地获得磷化，要获得令人满意的磷化膜需要较长时间的处理。温度超过70℃时，磷化液的成分会不平衡，这是由于促进剂的分解和一些成分沉淀所致，因而就不可能得到令人满意的膜层。 关于处理时间方面，首先是浸渍15-120秒，然后喷2-60秒。最好是浸渍30-50秒，然后喷5-45秒。如果浸渍时间不到15秒，就不可能获得良好的立方晶体，而会形成不好的叶片状晶体。浸渍时间即使超过120秒，也不会得到任何较大的收效，而只会增加了设备。喷淋的时间倘若不足2秒，浸渍时沉积上去的污渣冲洗不净，就会紧附于工件的表面，在用水清洗的工序时也几乎不能把它们除去。这样，电泳漆膜的结合力和外观质量就会受损。若喷淋时间超过60秒，也不会再产生更好的效果，其结果亦只是增大了设备费用。 按本发明的方法来磷化，就可以使内凹陷部位(如侧梁之内侧、门内侧等)耐腐蚀性能大大提高。而

重金属废水治理技术

重金属废水治理技术 电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。 电镀废水的成分非常复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视，研制出多种治理技术，通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高，目前，电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段，资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向。1、电镀重金属废水治理技术的现状 1.1化学沉淀 化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉淀法等。 1.1.1中和沉淀法 在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点[1]：(1)中和沉淀后，废水中若pH值高，需要中和处理后才可排放；(2)废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH值，实行分段沉淀；(3)废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过预处理；(4)有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。 1.1.2硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀除去的方法。

钢铁的磷化处理

钢铁的磷化处理 【摘要】：本文主要介绍了磷化处理技术。磷化是指金属在酸性磷酸盐溶液中生成一层难溶的磷酸盐膜,以提高金属的耐蚀性和金属与涂层间的结合力。本文在介绍了中温、高温实验的基础上，采用对比的方法，重点研究了两种种磷化工艺和配方，针对工件在磷化处理中出现的问题，进行调查分析，寻找解决办法，从而进一步改良实验。本文致力于研究一种性能全面的钢铁中温、高温磷化工艺,且通过对磷化膜的性能的检测，探讨了磷化液主要成分和磷化工艺条件对磷化膜质量的影响。 【关键词】磷化液高温磷化中温磷化酸度 前言 钢铁零件在含有锰、铁、锌、钙的磷酸盐溶液中进行化学处理，使其表面形成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法，叫做磷化处理（或磷酸盐处理）. 由于反应生成的磷化膜和基体结合牢固,且有微孔结构,所以具有良好的吸 附性能,大量用做涂料底层。另外,磷化膜还有良好的润滑性,电绝缘性和耐蚀性,使其广泛应用于汽车、轮船、机械制造、航空航天和家用电器等领域。我国磷化技术起步较晚,但经过近二十年的发展,我们在磷化技术的复配、机理研究等方面也获得了可喜的进步,从而大大提高了磷化膜的耐蚀性及漆膜的配套性。目前, 随着社会的发展与进步,人们对磷化产品的要求也愈来愈高,即不但希望它性能 优良,更希望它能满足社会的环境要求、人们的健康要求及经济要求。所以,无毒环保、低成本,高性能就成为近些年磷化领域的主要研究方向。并且,经过研究人员多年的努力,我国在这些研究领域里取得了瞩目的成果,推出了大量的适于各 种材料的磷化配方。 钢铁的磷化用途很广，如防腐、油漆底层、冷加工润滑、减摩、电绝缘等。目前，用于生产的磷化处理方法有：高温、中温、低温的磷化处理，四合一磷化处理等.磷化的主要目的是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑作用。本实验主要对中温，高温磷化做了一系列研究。 基本原理 1、磷化的定义 将钢铁、铝、锌及镀锌钢板等在某些以酸式磷酸盐为主，同时含有多种复合添加剂的溶液中经过化学处理，在固体材料或零件的表面上生成一定厚度以磷酸盐为主要成分，难溶于水的覆盖层，这种化学处理工艺过程称为磷化。 2、磷化膜的外观及组成 （1）外观：磷化膜的厚度为5—20um,由于基体材料及磷化工艺的不同可由深灰到黑灰色，特殊工艺可实现纯黑色、红色及彩色 磷酸盐转化膜外观呈灰色或黑色，是有一系列大小不同的晶体所组成，在晶体的联结点上形成细小裂缝的多孔结构。经过填充、浸油或涂漆处理后，在大气

金属表面处理方式详解

电镀/电泳/锌镀/发黑/金属表面着色/抛丸/喷砂/喷丸/磷化/钝化电镀 镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。 电泳 电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷之涂料离子移动到阴极,并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。 电泳表面处理工艺的特点： 电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。 镀锌 镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。现在主要采用的方法是热镀锌。 电镀与电泳的区别 电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。 电泳:溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象。溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。 电泳又名——电着 (著)，泳漆，电沉积。

发黑 钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。其原理是将钢铁制品表面迅速氧化,使之形成致密的氧化膜保护层，提高钢件的防锈能力。发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。 但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。A3钢用碱性发黑好一些。 在高温下（约550℃）氧化成的四氧化三铁呈天蓝色，故称发蓝处理。在低温下（约3 50℃）形成的四氧化三铁呈暗黑色，故称发黑处理。在兵器制造中，常用的是发蓝处理；在工业生产中，常用的是发黑处理。 采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。 发蓝（发黑）的操作流程： 工件装夹→去油→清洗→酸洗→清洗→氧化→清洗→皂化→热水煮洗→检查。 所谓皂化，是用肥皂水溶液在一定温度下浸泡工件。目的是形成一层硬脂酸铁薄膜，以提高工件的抗腐蚀能力。 金属表面着色 金属表面着色，顾名思义就是给金属表面“涂”上颜色，改变其单一的、冰冷的金属色泽，代之以五颜六色，满足不同行业的不同需求。给金属着色后一般都增加了防腐能力，有的还增加了抗磨能力。但表面彩色技术主要的应用还在装饰领域，即用来美化生活，美化社会。 抛丸

重金属废水处理方法

在环境与人类健康领域，重金属主要指汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(cr)、砷(As)、铜(Cu)、锌(Zn)、钴(Co)、镍(Ni)等重金属。他们以不同的形态存在于环境之中，并 在环境中迁移、积累。采矿、冶金、化工等行业是水体中主要的人为污染源。重金属在食物链中的过量富集会对自然环境和人体健康造成很大的危害。 1．1 沉淀法 1．1．1 氢氧化物沉淀法 往重金属废水中加入碱性溶液，利用OH一与重金属离子反应生成难溶的金属氢氧化物沉淀，通过过滤予以分离。氢氧化物沉淀法包括分步沉淀法和一次沉淀法两种。分步沉淀法是分段加入石灰乳，利用不同的金属氢氧化物在不同的pH值下沉淀析出的特性，依次回收各金属氢氧化物。一次沉淀法则是一次性投加石灰乳，使溶液达到额定的pH值，从而使废 水中的各种重金属离子同时以氢氧化物沉淀的形式析出。 1．1．2 硫化物沉淀法 将重金属废水pH值凋节为一定碱性后，再通过向重金属废水中投加硫化钠或硫化钾等硫化物，或者直接通人硫化氢气体，使重金属离子同硫离子反应生成难溶的金属硫化物沉淀，然后被过滤分。由于金属硫化物的溶度积比相应的金属氢氧化物的溶度积小得多，因此。硫化物沉淀法比氢氧化物沉淀法具有更多的优点，比如沉渣量少，容易脱水，沉渣金属品位高，有利于金属的回收。可是硫化物沉淀法也有不足之处，比方说硫化物结晶比较细小，难以沉降，因而应用也不是很广。 1．1．3 还原一沉淀法 这种方法的原理是，用还原剂将重金属废水中的重金属离子还原为金属单质或者价态较低的金属离子，先将金属过滤收集，然后再往处理液中加入石灰乳，使得还原态的重金属离子以氢氧化物的形式沉淀收集。铜和汞等的回收可以利用这种方法。该法也常用于含铬废水的处理。较常使用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、铁粉等。 1．1．4 絮凝浮选沉淀法 通过添加絮凝剂使得重金属废水中的小胶体颗粒稳定性变差，聚集形成大颗粒胶体物质，最终通过重力作用沉淀下来。为增大胶体颗粒的尺寸，采用浮选的办法，用于将不稳定的胶体粒子变为固相絮凝物。这一浮选过程一般包括两个重要的步骤，一是调节pH值，二是加入含铁或铝盐的絮凝剂，以克服离子间静电排斥导致的稳定作用。 1．2 物理化学法 1．2．1 吸附法 (1)物理吸附法。活性炭是最早使用的吸附剂，也是目前使用最广泛的吸附剂。之所以能够进行物理吸附，是因为活性炭具有高的比表面积以及高度发达的孔隙结构。后来在此基础上又出现了活性炭纤维等衍生物，去除效率高，但价格比较昂贵。能够用于物理吸附的材料还有各种矿物质以及分子筛等。 (2)树脂吸附。环保是树脂吸附法的一个重要的特点t41，这种方法能够分离、纯化、回收重金属，效果显着。主要是由于树脂中含有各种活性基团，比较典型的有羟基、羧基、氨基等，能够与重金属离子进行螯合，因而这些功能性树脂材料能有效的吸附重金属离子。根据活性基团的种类不同，分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。 (3)生物吸附。近些年来，很多研究者将各种生物(如植物、细菌、真菌、藻类以及酵母)经处理加工成生物吸附剂，用于处理含重金属废水。生物体具有特定的化学结构以及成分特征，而生物吸附法的主要原理，就是利用生物体的这些特性来吸附溶于水中的重金属离子。生物吸附法具有几个特点：①生物吸附剂可以降解，一般不会发生二次污染；②来源广泛，容易获取并且价格便宜；③生物吸附剂容易解析，能够有效地回收重金属。 1．2．2 浮选法

钢铁的磷化处理

钢铁的磷化处理 摘要：金属磷化处理工艺可以改变金属表面原有的性质，从而提供新的物理特性或物理化学特性，因而广泛应用于金属的表面处理领域中。本文主要介绍钢铁的中温与高温磷化，通过实验来研究两种磷化膜的性质，对它们的原理、配方和生产工艺进行了简要的介绍。 关键词：机理，中温，高温，工艺 1.引言 磷化处理是指钢铁零件在含有锌、锰、钙、铁或碱金属的磷酸盐的溶液中进行化学处理,在其表面上形成一层不溶于水的磷酸盐膜的过程。磷化是钢铁表面处理的常用手段,磷化膜厚度一般为 5 μm-20 μm，为微孔结构,与基体结合牢固，具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性、不粘附熔融金属性及较高的电绝缘性等。磷化膜主要用作涂料的底层、金属冷加工时的润滑层、金属表面保护层以及用作电机硅钢片的绝缘处理、压铸模具的防粘处理等。磷化处理所需设备简单,操作方便,成本低,生产效率高,被广泛应用于汽车、船舶、航空航天、机械制造及家电等工业生产中[1]。 2.磷化膜的形成机理[2] 磷化处理是在含有锌、锰、铁的磷酸二氢盐与磷酸组成的溶液中进行的。金 属的磷酸二氢盐可用通式M(H 2PO 4 ) 2 表示,M为金属。下面主要介绍磷化膜形成的 电化学机理。 从电化学的观点来看，磷化膜的形成可认为是微电池作用的结果。在微电池的阴极上发生氢离子的还原反应，有氢气析出： 2H+ + 2e = H 2 在微电池的阳极上，铁被氧化为离子进入溶液，并与H 2PO 4 -发生反应。由于 M2+的数量不断增加，pH值逐渐升高，促使反应向右进行，最终生成不溶性的正磷酸盐晶核，并逐渐长大。下面是阳极反应： M - 2e = M2+ M2++2H 2PO 4 -= M(H 2 PO 4 ) 2 M(H 2PO 4 ) 2 = MHPO 4 +H 3 PO 4

几种常见金属表面处理工艺设计

金属表面处理种类简介电镀镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形 成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性 质或尺寸。电、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属) 性、耐热性、和表面美观。电泳并与阴极表面所产生, 电泳是电泳涂 料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷涂料离子移动到阴极之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。电泳表面处理工艺的特点：电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。电泳工艺优于其他涂装工艺。 镀锌镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。现在 热镀锌。主要采用的方法是 电镀与电泳的区别电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象。溶液中带电粒子（离子）在电场中移动 的现象。利电泳: 用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。著()， 泳漆，电沉积。电泳又名——电着 发黑使之形成致密的氧, 钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。其原理是将 钢铁制品表面迅速氧化化膜保护层，提高钢件的防锈能力。 发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。但常温 发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。A3钢用碱性发黑好一些。 ）形成的550℃）氧化成的四氧化三铁呈天蓝色，故称发蓝处理。在低温下（约3 50℃在高 温下（约。在兵器制造中，常用的是发蓝处理；在工业生产中，常用的是发黑发黑处理四氧化三铁呈暗黑色，故称处理。采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程 处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化”“发蓝”。黑色金属表面经“发蓝称为亚铁。发蓝（发黑）的操作流程：。→检查皂化→清洗→氧化→清洗→→热水煮洗酸